JP3718585B2

JP3718585B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP3718585B2
Application number: JP33178097A
Authority: JP
Inventors: 孝大河原
Original assignee: Toshiba Plant Systems and Services Corp
Current assignee: Toshiba Plant Systems and Services Corp
Priority date: 1997-12-02
Filing date: 1997-12-02
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2017-12-02
Also published as: JPH11168826A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両用モータの電力供給ケーブルや制御ケーブルを接続するためのコネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、モータに電力を供給する動力用ケーブルのコネクタとしては、例えば特開昭６０−１４６４８１号公報に示されているように、プレート上に電源側挿入ガイド及び電動機側挿入ガイドを水平方向に相対的に着脱可能に設け、電源側挿入ガイドに電源側コネクタを取付けた状態で鉛直方向に着脱可能な複数の着脱プレートを装着すると共に、電動機側挿入ガイドに電動機側コネクタを取付けた状態で鉛直方向に着脱可能な複数の着脱プレートを装着し、上記電源側挿入ガイド及び電動機側挿入ガイドのうち何ずれか一方に連結された操作機構によりその挿入ガイドを水平方向に移動させて電源側コネクタに電動機側コネクタを接離してモータの動力用ケーブルの結線及び取外しを可能にしたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような構成のコネクタを車両用モータの電力供給ケーブルの接続に使用する場合、車体下部の狭いスペースにコネクタを設置して前述したように操作機構により挿入ガイドを水平方向に移動し、ケーブルの結線及び取外しを行なわなければならないため、挿入ガイドの移動ストロークが必要になると共に、その操作に多大な労力と時間がかかるという問題がある。
【０００４】
また、車両用モータは電流、電圧共に大きいため、コネクタ自体もその容量に応じて大形になり、その分長いストロークが必要となる。
本発明は上記のような問題点を解消するためなされたもので、全体をコンパクトにして着脱作業を簡単かつ容易に行うことができ、かつ一定した接触圧力を得ることができるコネクタを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するため、次のような手段によりコネクタを構成するものである。
請求項１に対応する発明は、軸方向に切欠して形成される第１の平坦部を有する断面が半円形の第１の接続導体であって、前記第１の平坦部に端面側が閉塞された角形溝が形成されており、軸方向に切欠して形成される第２の平坦部を有する断面が半円形の第２の接続導体であって、前記第２の平坦部に前記第１の接続導体に形成された角形溝に嵌合する凸部が軸方向に形成されており、前記第２の接続導体の前記凸部の両側面にそれぞれ取付けられ、複数の電極片を連接して帯状に構成されたバネ特性を有する接触子とを備え、前記第１の接続導体の前記角形溝に前記第２の接続導体の前記凸部を嵌合させてこれら接続導体が円筒形になる如く同一軸線上に位置するように構成したものである。
【０００６】
請求項２に対応する発明は、請求項１に対応する発明のコネクタにおいて、接触子は第２の接続導体の凸部の両側面に設けられたアリ溝に挿入され、その両端をかしめて固定されるものである。
【０００７】
従って、請求項１及び請求項２に対応する発明のコネクタにあっては、第２の接続導体に形成された凸部の両側面に複数の電極片を連接して帯状に構成されたバネ特性を有する接触子が取付けられ、この接触子が第１の接続導体に形成された溝に嵌合して接触するので、接触子のバネ特性により第２の接続導体と第１の接続導体とが一定した大きな接触圧で接触すると共に、接触圧方向のワイプ作用により接触面に形成される酸化皮膜の生成を防止することができ、しかも大電流を流すことが可能となる。また、請求項２に対応する発明のように接触子を第２の接続導体の凸部の両側面に設けられたアリ溝に挿入してその両端をかしめることにより、軸方向に数ミリ程度のスライドが可能となるので、長時間の通電により接触子が熱変形することがない。さらに、これら両接続導体の着脱に要する操作力が小さくて済み、しかもケーブル芯線が同一中心線上になるように組合されるので、全体をコンパクトになし得る。
【０００８】
請求項３に対応する発明は、ブロック体をその上面のある一辺とこの辺に対して底面の斜め下方に対向する辺との間に形成される面で分離した形状で、且つ端面より傾斜面方向に抜ける貫通孔を有する第１のケース及び第２のケースと、前記第１のケースの貫通孔に絶縁物を介して挿入され、導体を軸方向に切欠して形成される平坦部に溝が軸方向に設けられた第１の接続導体と、前記第２のケースの貫通孔に絶縁物を介して挿入され、導体を軸方向に切欠して形成される平坦部に前記第１の接続導体の溝に嵌合する凸部が軸方向に設けられると共に、この凸部の両側面に複数の電極片を連接して帯状に構成されたバネ特性を有する接触子をそれぞれ取付けた第２の接続導体とを備え、前記第１のケースと前記第２のケースとの分離面を重ね合わせたとき前記第１の接続導体の溝部に前記第２の接続導体の凸部が嵌合して両接続導体のケーブル引出線が同一軸線上に位置するように組合わされるように構成したものである。
【０００９】
請求項４に対応する発明は、請求項３に対応する発明のコネクタにおいて、第１及び第２の接続導体の間に対応する第２のケースの適宜位置にロッド挿通孔を設けると共に、第１のケースに前記ロッド挿通孔に連通するネジ孔を設け、且つこのネジ孔に外周面にネジ溝が、内周面にピッチ間隔の広いスクリュウ溝がそれぞれ形成されたパイプ状の結合部材を螺挿し、周面の適宜位置に突起部を有するロッドを前記第２のケースに設けられたロッド挿通孔を通して前記第１のケースに設けられた結合部材内に挿入して、前記突起部を前記結合部材のスクリュウ溝に嵌込み、又は離脱させることにより、前記第２のケースと前記第１のケースとを結合又は取外しを可能にしたものである。
【００１０】
従って、請求項３及び請求項４に対応する発明のコネクタにあっては、上記請求項１及び請求項２に対応する発明と同様の作用効果が得られることに加えて、第１のケースと第２のケースの着脱がロッドを必要最小限の操作で簡単且つ容易に行うことができる。特に車両用モータの動力用コネクタとして使用する場合には、狭いスペースでの着脱を労力を要せずして短時間で行うことができる。
【００１１】
請求項５に対応する発明は、請求項３に対応する発明のコネクタにおいて、第１のケース及び第２のケースの分離面を重ね合せるとき、その一方の前記分離面にパッキンを介在させるものである。
【００１２】
請求項６に対応する発明は、請求項３に対応する発明のコネクタにおいて、第１のケース及び第２のケース側の第１の接続導体及び第２の接続導体より引出されるケーブルの引出口部を覆うように絶縁被覆物を設けて固定具により固定するようにしたものである。
【００１３】
従って、請求項５及び請求項６に対応する発明のコネクタにあっては、通電部が完全防水構造になっており、車両用コネクタとして使用する場合には雨水等の侵入がなく、絶縁性能に優れたものとなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明によるコネクタの実施の形態の一部を破断して示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図、図３は図１をＢ矢方向から見た一部を破断して示す図、図４は図１をＣ矢方向から見た図である。
【００１５】
図１乃至図４において、１及び２は例えばアルミニウムからなる下側ケース及び上側ケースで、これら下側ケース１及び上側ケース２はブロック体をその上面のある一辺とこの辺に対して底面の斜め下方に対向する辺との間に形成される傾斜面で分離した形状のもので、その両側部には取付けフランジを有している。
【００１６】
上記下側ケース１は傾斜面の上部に顎受部１ａ、傾斜面の下部に上向きに突出する顎部１ｂを有し、且つ端面より傾斜面方向に抜ける複数個（本例では４個）の貫通孔１ｃが端面の長手方向に沿って適宜の間隔を存して設けられている。また、上側ケース２も同様に傾斜面の上部に下側ケース１の顎受部１ａと嵌合する顎部２ａ、傾斜面の下部に下側ケース１の顎部１ｂと嵌合する顎受部２ｂを有し、且つ端面より傾斜面方向に抜ける複数個（本例では４個）の貫通孔２ｃが下側ケース１の貫通孔１ｃに対応させて設けられている。
【００１７】
さらに、下側ケース１の各貫通孔１ｃには接続導体３が絶縁物４を介して挿入され、同様に上側ケース２の各貫通孔２ｃにも上記接続導体３と嵌合する接続導体５が絶縁物４を介して挿入されている。
【００１８】
これらの接続導体３，５は図５及び図６に示すような構成となっている。
即ち、接続導体３は図６に示すように円柱導体を軸方向に切欠して半円柱状に形成し、その平坦部に端面側が閉塞された軸方向の角形溝３ａが設けられ、その後部にケーブル接続胴体６が一体的に設けられている。
【００１９】
また、接続導体５は図５に示すように円柱導体を軸方向に切欠して半円柱状に形成すると共に、平坦部に上記接続導体３の角形溝３ａに嵌合する凸部５ａが軸方向に設けられ、その後部にケーブル接続胴体７が一体的に設けられている。そして、この接続導体５の凸部５ａの両側面にはアリ溝５ｂが軸方向に設けられ、このアリ溝５ｂに複数のブリッジ形の電極片を連接して帯状に構成された接触子８を挿入し、その長手方向の両端部をかしめて固定される。
【００２０】
この接触子８は、図７に示すようにベリウム銅（ＢｅＣｕ）合金を特殊焼入れ処理したブリッジ形の電極片８ａを銅製の帯状サポータに連接し一体化して構成したもので、小さな接触子で大きな電流を流すことができる。この場合、通電容量は電極片８ａの数に比例する。
【００２１】
かかる構成のブリッジ形の電極片８ａを連接した接触子８においては、バネ特性に優れ、しかも一つの電極片８ａが独立した接点を形成しているので、例えばプラグ／ソケットに使用すると、図８（ａ）に示すように両接触面を一定の力で押付けた状態での接触圧を保持する。従って、接触圧が増すことにより電圧降下が小さくなる。
【００２２】
また、プラグ／ソケットが接続された状態で、通電のオン／オフなどのヒートサイクルにより、図８（ｂ）に示すようにプラグ／ソケットの接続面の間隙が大きくなったり、小さくなったりするが、このような状態のときは接触子８のブリッジ形電極片（接点部）８ａが図示点線又は一点鎖線のように移動するので、接触面におけるワイプ作用により絶縁性の酸化皮膜の形成が妨げられ、また絶縁皮膜が破壊される。
【００２３】
このような構造を有し、下側ケース１、上側ケース２の貫通孔１ｃ、２ｃに挿入された接続導体３、５の後部に一体的に設けられたケーブル接続胴体６，７内に一方が電源側、他方がモータ側に接続されるケーブル９の芯線がそれぞれ挿入され、その外周面をかしめることにより固定し、さらにその外周面とケーブル９の口出部近傍の外周面にＯリング１０を介挿して固定具１１ａ，１１ｂが設けられ、さらにこの固定具１１ａ，１１ｂを覆うようにゴム等からなる封水リング１２ａ，１２ｂを介挿して絶縁物からなるケーブルコネクタ１３ａ，１３ｂにより固定される。
【００２４】
一方、下側ケース１及び上側ケース２とを分離面で重ね合わせるとき、その下側ケース１の傾斜面の周囲部にＯリング１４が設けられる。
また、図３及び図４に示すように上側ケース２に貫通孔２ｃの間に対応する適宜２か所に下側ケース１との分離面方向に抜けるロッド挿通孔２ｄが設けられ、また下側ケース１にもこのロッド挿通孔２ｄに連通するネジ孔１ｄが設けられている。
【００２５】
この場合、ロッド挿通孔２ｄの開口部には径の大きな環状段部が形成されている。また、ネジ孔１ｄには外周面にネジ溝１５ａが、内周面にピッチ間隔の広いスクリュウ溝１５ｂがそれぞれ形成されたパイプ状の結合部材１５が螺挿されている。
【００２６】
これら上側ケース２に設けられたロッド挿通孔２ｄ及び下側ケース１に設けられた結合部材１５には、周面の適宜位置に突起部１６ａを有するロッド１６が上側ケース２の上面から挿入され、このロッド１６の先端部に形成されたネジ部に図４に示すように操作ハンドル１７をネジ込みにより連結した後、右回転又は左回転してロッド１６に有する突起部１６ａを結合部材１５のスクリュウ溝１５ｂに嵌込み、又は離脱させることにより、上側ケース２と下側ケース１との結合又は取外しが可能になっている。この場合、ロッド１６を上側ケース２に設けられたロッド挿通孔２ｄに挿入するに際しては、ロッド挿通孔２ｄの上部に有する環状段部とロッド１６に設けられた受金１８との間に、常時ロッド１６に引抜き方向の偏倚力を与えるスプリング１９が介挿されている。
【００２７】
なお、２０は上側ケース２と下側ケース１とをロッド１６により結合した後にロッド１６の先端部を覆うように上側ケース２に取付けられる防水キャップである。
【００２８】
このように構成されたコネクタにおいて、図５及び図６に示すように下側ケース１、上側ケース２の貫通孔１ｃ、２ｃに接続導体３、５がそれぞれ挿入された状態で、まず下側ケース１に有する取付けフランジを車体側に取付け、分離面の周囲部にＯリング１４を設けた後、モータ側に接続される上側ケース２を分離面が一致するように重ね合わせる。このとき接続導体５の凸部５ａが接続導体３の角形溝３ａに嵌合すると共に、ブリッジ形の電極片８ａからなる接触子８によるバネ特性により接続導体５と接続導体３とが一定した大きな接触圧で接触し、また接続導体３，５のケーブル９の芯線は同一中心線上になる。
【００２９】
このように下側ケース１と上側ケース２とを分離面で重ねた後、上側ケース２のロッド挿入孔２ｄにロッド１６を挿入すると共に、その先端部のネジ部に操作ハンドル１７をネジ込みにより連結し、スプリング１９の弾性力に抗して右回転することにより、ロッド１６に有する突起部１６ａが結合部材１５のスクリュウ溝１５ｂに嵌込まれ、突起部１６ａがスクリュウ溝１５ｂに沿って移動し、終端に有する逆方向に曲がるロック溝部に達した位置で固定状態となり、下側ケース１と上側ケース２とが一体的に結合される。
【００３０】
上記とは逆に上側ケース２を取外すには、ハンドル１７を押し下げながら適宜角度左回転してロッド１６に有する突起部１６ａをロック溝部から外すことにより、ロッド１６はスプリング１９の弾性力で結合部材１５から引出され、上側ケース２を下側ケース１から分離することができる。
【００３１】
このように上記構成のコネクタによれば、ブロック体をその上面のある一辺とこの辺に対して底面の斜め下方に対向する辺との間に形成される傾斜面で分離した形状の下側ケース１及び上側ケース２とを構成し、これら下側ケース１及び上側ケース２に端面より傾斜面方向に抜ける貫通孔１ｃ及び２ｃをそれぞれ設け、その下側ケース１の貫通孔１ｃに半円柱状に形成され、且つ平坦面に端面側が閉塞された軸方向の角形溝３ａが形成された接続導体３を挿入し、また上側ケース２の貫通孔２ｃに半円柱状に形成され、且つ平坦部に上記接続導体３の角形溝３ａに嵌合する凸部５ａが軸方向に設けられると共に、その両側面に複数のブリッジ形の電極片８ａを連接して帯状に構成された接触子８が取付けられた接続導体５を挿入し、下側ケース１と上側ケース２とをその分離面で、接続導体５の凸部５ａを接続導体３の角形溝３ａに嵌合しながら重ね合せた後、上側ケース２のロッド挿通孔２ｄを通して下側ケース１の結合部材１５にロッド１６を挿入して突起部１６ａをスクリュウ溝１５ｂに嵌込んで下側ケース１と上側ケース２とを固定するようにしたものである。
【００３２】
従って、接続導体５の凸部５ａが接続導体３の角形溝３ａに嵌合することで、ブリッジ形の電極片８ａからなる接触子８のバネ特性により接続導体５と接続導体３とが一定した大きな接触圧で接触すると共に、接続導体３，５のケーブル９の芯線が同一中心線上になるので、全体がコンパクトになると共に、接続が簡単且つ容易に行うことができる。しかも、接続導体３に端面側が閉塞された角形溝３ａが設けられているので、コネクタの温度上昇が大きい場合にも適用することができる。
【００３３】
また、ブリッジ形の電極片８ａを連接した接触子８においては、バネ特性に優れ、しかも一つの電極片８ａが独立した接点を形成し、接続導体３及び５の接触面が一定の力で押付けられた接触圧を保持するので、接触圧の増大により電圧降下が小さくなる。また、接続面の間隙が大きくなったり、小さくなったりしても、接触子８のブリッジ形電極片８ａの弾性力により接触圧が保持されると共に、ワイプ作用により絶縁性の酸化皮膜が形成されることを防止できる。
【００３４】
さらに、下側ケース１と上側ケース２とを分離面で重ねた後、上側ケース２のロッド挿通孔２ｄにロッド１６を挿入すると共に、操作ハンドル１７をスプリング１９の弾性力に抗して右回転し、ロッド１６に有する突起部１６ａを結合部材１５のスクリュウ溝１５ｂに嵌込んでロック溝部に移動させることにより、下側ケース１と上側ケース２とが一体的に固定され、またハンドル１７を押し下げながら適宜角度左回転してロッド１６に有する突起部１６ａをロック溝部から外すだけで、ロッド１６をスプリング１９の弾性力で結合部材１５から引出し、上側ケース２を下側ケース１から分離できるので、車両用モータの動力用コネクタとして使用する場合には、狭いスペースでの着脱を労力を要せずして短時間で行うことができる。
【００３５】
一方、下側ケース１及び上側ケース２とを分離面で重ね合わせるとき、その下側ケース１の傾斜面の周囲部にＯリング１４が設けられ、且つ上側ケース２の貫通孔１ｃ、２ｃに挿入された接続導体３、５の後部に有するケーブル接続胴体６，７に固定されたケーブル９の外周面と口出部近傍の外周面にＯリング１０を介挿して固定具１１ａ，１１ｂを設け、さらにこの固定具１１ａ，１１ｂを覆うようにゴム等からなる封水リング１２ａ，１２ｂを介挿して絶縁物からなるケーブルコネクタ１３ａ，１３ｂにより固定するようにしているので、通電部が完全防水構造となり、車両用モータのコネクタとして使用する場合には雨水等の侵入がなく、絶縁性能に優れたものとなる。
【００３６】
なお、上記実施の形態では図５及び図６に示す接続導体３，５を車両用コネクタとして使用する場合について述べたが、前述したように接続導体５の凸部５ａの両側面に複数のブリッジ形の電極片を連接して帯状に構成された接触子８を取付けて小さな接触子で大きな電流を流すことができるので、ブレーカ等の開閉器に適用することもできる。
【００３７】
また、図５及び図６に示す接続導体３においては、角形溝３ａの端面側を閉塞するようにしたが、この閉塞部を切欠いて開放した角形溝３ａとしてもよい。
この他、本発明はその要旨を変更しない範囲内で種々変形して実施できることは勿論である。
【００３８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、全体をコンパクトにして着脱作業を簡単かつ容易に行うことができ、かつ一定した接触圧力を得ることができるコネクタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるコネクタの実施の形態の一部を破断して示す平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図。
【図３】図１をＢ矢方向から見た一部を破断して示す図。
【図４】図１をＣ矢方向から見た図。
【図５】同実施の形態において、下側ケース及び上側ケースに組込まれる接続導体を示す斜視図。
【図６】図５の下側ケースの接続導体を拡大して示す斜視図。
【図７】図５の上側ケースの接続導体に取付けられる接触子の構成説明図。
【図８】同接触子を構成するブリッジ形電極片の接触圧に対する特性図。
【符号の説明】
１……下側ケース
１ａ……顎受部
１ｂ……顎部
１ｃ……貫通孔
１ｄ……ネジ孔
２……上側ケース
２ａ……顎部
２ｂ……顎受部
２ｃ……貫通孔
２ｄ……ロッド挿通孔
３，５……接続導体
３ａ……角形溝
５ａ……凸部
５ｂ……アリ溝
４……絶縁物
６，７……接続胴体
８……接触子
８ａ……ブリッジ形電極片
９……ケーブル
１０……Ｏリング
１１ａ，１１ｂ……固定具
１２ａ，１２ｂ……封水リング
１３ａ，１３ｂ……ケーブルコネクタ
１４……Ｏリング
１５……結合部材
１５ａ……ネジ溝
１５ｂ……スクリュウ溝
１６……ロッド
１７……操作ハンドル
１８……受金
１９……スプリング
２０……防水キャップ

Claims

軸方向に切欠して形成される第１の平坦部を有する断面が半円形の第１の接続導体であって、前記第１の平坦部に端面側が閉塞された角形溝が形成されており、
軸方向に切欠して形成される第２の平坦部を有する断面が半円形の第２の接続導体であって、前記第２の平坦部に前記第１の接続導体に形成された角形溝に嵌合する凸部が軸方向に形成されており、
前記第２の接続導体の前記凸部の両側面にそれぞれ取付けられ、複数の電極片を連接して帯状に構成されたバネ特性を有する接触子とを備え、
前記第１の接続導体の前記角形溝に前記第２の接続導体の前記凸部を嵌合させてこれら接続導体が円筒形になる如く同一軸線上に位置するように構成したことを特徴とするコネクタ。
請求項１記載のコネクタにおいて、接触子は第２の接続導体の凸部の両側面に設けられたアリ溝に挿入され、その両端をかしめて固定されたことを特徴とするコネクタ。
ブロック体をその上面のある一辺とこの辺に対して底面の斜め下方に対向する辺との間に形成される面で分離した形状で、且つ端面より傾斜面方向に抜ける貫通孔を有する第１のケース及び第２のケースと、前記第１のケースの貫通孔に絶縁物を介して挿入され、導体を軸方向に切欠して形成される平坦部に溝が軸方向に設けられた第１の接続導体と、前記第２のケースの貫通孔に絶縁物を介して挿入され、導体を軸方向に切欠して形成される平坦部に前記第１の接続導体の溝に嵌合する凸部が軸方向に設けられると共に、この凸部の両側面に複数の電極片を連接して帯状に構成されたバネ特性を有する接触子をそれぞれ取付けた第２の接続導体とを備え、
前記第１のケースと前記第２のケースとの分離面を重ね合わせたとき前記第１の接続導体の溝部に前記第２の接続導体の凸部が嵌合して両接続導体のケーブル引出線が同一軸線上に位置するように組合わされるように構成したことを特徴とするコネクタ。
請求項３記載のコネクタにおいて、第１及び第２の接続導体の間に対応する第２のケースの適宜位置にロッド挿通孔を設けると共に、第１のケースに前記ロッド挿通孔に連通するネジ孔を設け、且つこのネジ孔に外周面にネジ溝が、内周面にピッチ間隔の広いスクリュウ溝がそれぞれ形成されたパイプ状の結合部材を螺挿し、周面の適宜位置に突起部を有するロッドを前記第２のケースに設けられたロッド挿通孔を通して前記第１のケースに設けられた結合部材内に挿入して、前記突起部を前記結合部材のスクリュウ溝に嵌込み、又は離脱させることにより、前記第２のケースと前記第１のケースとを結合又は取外しを可能にしたことを特徴とするコネクタ。
請求項３記載のコネクタにおいて、第１のケース及び第２のケースの分離面を重ね合せるとき、その一方の前記分離面にパッキンを介在させることを特徴とするコネクタ。
請求項３記載のコネクタにおいて、第１のケース及び第２のケース側の第１の接続導体及び第２の接続導体より引出されるケーブルの引出口部を覆うように絶縁被覆物を設けて固定具により固定するようにしたことを特徴とするコネクタ。